所述D/A转换器分别与微处理器和信号放大器电信号连接，所述微处理器与DSP处理器电信号连接，所述微处理器主要用于逻辑功能的控制，D/A转换器和信号放大器将微处理器的处理结果转化成用于控制驱动电机和制动电机的控制信号；
[0054]所述执行模块包括驱动电机和制动电机，驱动电机和制动电机受主控制模块的控制进行加速或减速，两者相互配合，从而控制整机的运行速度；本装置中使用的驱动电机根据煤矿安全规程通过主控制模块进行限速，防止在手动运行模式时因乘车人员使用速度过高而发生脱轨等危险情况；
[0055]所述控制面板包括启动、自动模式、紧急制动、加速、减速和停车控制按钮，当按下启动按钮，乘人装置开始运行，继续按自动模式按钮，则进入自动运行模式，若没有按自动模式按钮，则进入手动运行模式；通过操作加速和减速按钮，实现对速度的调节；当按下紧急制动按钮时，整车立即实现紧急制动，防止危险发生；当按下停机按钮时，车辆停止运行；通过手动按下上述按钮来发送控制信号，发送的控制信号传输给主控制模块来控制执行模块。
[0056]如图3和图4所示，一种安装有上述速度可控装置的矿用架空乘人装置，该装置包括行走轮1、销排导轨2、驱动轴3、驱动电机4、制动器5、底座6、支撑架7、座椅8、控制面板9、红外传感器10、防爆箱11、倾角传感器12、支架装置13和销排14，所述销排导轨2固定在销排14上；行走轮I套在驱动轴3上，并在销排导轨2上啮合行走；驱动轴3连接驱动电机4和两个行走轮1，实现动力的传递；驱动电机4为整个装置的行走提供驱动力；制动器5与驱动电机4连接在一起，实现整个装置的制动；驱动电机4通过底座6与支撑架7的连接；座椅8和防暴箱11固定于支撑架7上；防暴箱11位于座椅8的正下方，控制面板9安装于座椅8的一侧并与主控制模块相连，用于实现对整车的操控；红外传感器10安装在支撑架7上，实现相邻乘人装置之间距离的检测；防爆箱11内装有电源、制动电机、速度传感器、主控制模块和DSP数据处理模块，所述电源为整车提供动力来源，所述制动电机用来为制动器提供动力来源，所述速度传感器用于检测乘人装置的运行速度，所述DSP数据处理模块用于实现数据的处理转换，所述主控制模块用来控制驱动电机和制动电机从而实现整车的操控；支架装置13安装在驱动轴3上，包括支架13-1、轴承13-2和滚动轮13_3，支架13-1通过轴承13-2与驱动轴3相连，运动模式为轴承13-2内圈滚动，外圈不动；滚动轮13-3安装在支架13-1上，在装置运行时，滚动轮13-3在销排导轨2的边上滚动；整个支架装置13实现支架13-1的上平面与销排导轨2的上平面相对平行，将倾角传感器12安装在支架装置13上，能够实现对乘人装置倾角的检测。
[0057]使用时，乘车人员按下启动按钮，开启电源，继续按下自动模式按钮，进入自动运行模式；主动模块向驱动电机发送启动命令，则驱动电机会带动乘人装置开始自动运行，同时传感器模块中速度传感器实时采集乘人装置的运行速度，红外传感器实时采集相邻乘人装置之间的距离，并将采集的数据通过电信号传送至DSP数据处理模块，处理后的数据传送至主控制模块中的微处理器进行逻辑决策控制。
[0058]当检测到上述距离小于5m时，则主控制模块向驱动电机发送减速命令使乘人装置速度降低，并且将减速后的速度与安全规定速度进行对比，实现控制模块的反馈在线调控运行速度，从而保证相邻乘人装置之间的安全距离。
[0059]当检测到上述距离小于2m时，则主控制模块向制动电机发送制动命令使整车停止运行，然后继续检测是否按下紧急制动按钮，如果按下紧急制动按钮，则主控制模块向制动电机发送紧急制动命令使乘人装置快速停止运行；再继续检测是否按下停车按钮，若按下，则执行停机操作；若没有按下，则一直循环整个自动模式的程序，直至人工按下停机按钮实现停机。
[0060]当相邻乘人装置之间的距离恢复到2?5m以后，则乘人装置缓慢启动；当相邻乘人装置之间的距离大于5m后，整车正常启动。
[0061]当乘人装置运行到下坡导轨时，传感器模块中倾角传感器则会实时采集导轨的倾角数据，并将采集的数据通过电信号传送至DSP数据处理模块，处理后的数据传送至主控制模块中的微处理器进行逻辑决策控制。
[0062]当检测结果显示装置处于下坡工况，则判断速度传感器采集的整车运行速度是否超过下坡所允许的最高速度；若超速，则主控制模块向驱动电机发送减速命令使乘人装置速度降低，并且将减速后的速度与下坡安全规定速度进行比较，实现控制模块的反馈在线调控运行速度，当达到下坡安全规定速度后，按下坡安全速度匀速运行；若没有超速，则主控制模块控制驱动电机恒速驱动；当检测结果显示装置没有处于下坡工况，则主控制模块控制驱动电机恒速驱动；然后继续检测是否按下紧急制动按钮，如果按下紧急制动按钮，则主控制模块向制动电机发送紧急制动命令使整车快速地停止运行；再继续检测是否按下停车按钮，若按下，则执行停机操作；若没有按下，则一直循环整个自动模式的程序，直至人工按下停机按钮实现停机。
[0063]使用时，乘车人员按下启动按钮，开启电源，进入手动运行模式，手动运行模式设有保护程序；当红外传感器检测相邻乘人装置之间的距离小于2m时，主控制模块向制动电机发送紧急制动命令使整车快速地停止运行，并且驱动电机停止运行；此时已经无需按下紧急制动按钮；再继续判断是否按下停车按钮，若按下，则执行停机操作；若没有按下，则一直循环整个手动模式的程序，直至到达目的地或者人工按下停机按钮实现停机。保护程序可以有效的防止乘车人员使用手动模式时因误操作或者操作不及时而导致的危险事故。
【主权项】
1.一种矿用架空乘人装置的速度可控方法，包括自动运行模式和手动运行模式，其特征在于，所述自动运行模式包括以下步骤: (1)读取红外传感器的数值，判断相邻乘人装置之间的距离，若相邻乘人装置之间的距离小于5m则执行第(2)步；若相邻乘人装置之间的距离大于5m则跳转执行第(5)步； (2)主控模块向驱动电机发送减速命令； (3)继续读取红外传感器的数值，判断相邻乘人装置之间的距离，若相邻乘人装置之间的距离大于2m则跳转执行第(5)步，若相邻乘人装置之间的距离小于2m则执行第(4)步； (4)主控制模块向制动电机发出制动命令后跳转执行第(9)步； (5)读取倾角传感器的数值判断本乘人装置是否处于下坡状态，若是则执行第(6)步，若不是则跳转执行第(8)步； (6)读取速度传感器的数值判断本乘人装置是否超过下坡所允许的最高速度，若超速则执行第(7)步，若不超速则跳转执行第⑶步； (7)主控模块向驱动电机发出减速命令后跳转执行第(9)步； (8)保持驱动电机恒速运转； (9)检测是否按下紧急制动按钮，若是则执行第(10)步；若不是则跳转执行第(11)步； (10)主控制模块向制动电机发出制动命令； (11)继续检测是否按下停机按钮，当本乘人装置未达到目的地时，检测出未按下停机按钮，则返回执行第(I)步；当本乘人装置达到目的地时，检测出按下停机按钮，实现停机； 所述手动运行模式包括以下步骤: (1-1)读取红外传感器的数值判断相邻乘人装置的距离，若相邻乘人装置之间的距离小于2m则执行第(1-2)步；若相邻乘人装置之间的距离大于2m则跳转执行第(1_3)步； (1-2)主控制模块向制动电机发出紧急制动命令； (1-3)无需按下紧急制动按钮； (1-4)判断是否按下停机按钮，当本乘人装置未达到目的地时，无需按下停机按钮，返回执行第(1-1)步；当本乘人装置达到目的地时，按下停机按钮，实现停机。2.一种矿用架空乘人装置的速度可控装置，其特征在于:包括电源、传感器模块、DSP数据处理模块、主控制模块、执行模块和控制面板，所述主控制模块分别与执行模块和控制面板电信号连接，所述DSP数据处理模块分别与主控制模块和传感器模块电信号连接，所述电源与主控制模块相连； 所述传感器模块包括速度传感器、倾角传感器和红外传感器；所述DSP数据处理模块包括DSP处理器以及与速度传感器、倾角传感器和红外传感器分别对应连接的A/D转换器，所述DSP处理器与A/D转换器电信号连接；所述主控制模块包括微处理器、D/A转换器和信号放大器，所述D/A转换器分别与微处理器和信号放大器电信号连接；所述微处理器与DSP处理器电信号连接；所述执行模块包括驱动电机和制动电机；所述控制面板包括启动、自动模式、紧急制动、加速、减速和停车控制按钮。
【专利摘要】本发明公开了一种矿用架空乘人装置的速度可控方法及装置，通过速度传感器、倾角传感器和红外传感器对整个装置的速度、倾角以及相邻两车之间的距离数据进行实时采集，然后将采集到的数据传递至DSP数据处理模块，DSP数据处理模块再将处理后的数据传递给主控制模块，主控制模块再将决策后的命令数据传输给执行模块，进而控制驱动电机和制动电机的运行状态和速度。本发明一方面使乘车人员能够安全上下车，同时节约能源，另一方面能自动控制矿用架空乘人装置的速度，且当执行手动运行模式时，遇到危险情况能通过设置的保护程序自动实现紧急制动，从而保护人员安全。
【IPC分类】B66B17/28
【公开号】CN105084187
【申请号】CN201510456435
【发明人】司垒, 王忠宾, 谭超, 刘泽, 闫海峰, 姚新港, 周晓谋, 刘新华
【申请人】中国矿业大学
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年7月29日